设计细节

• 水能

·位于大理西南的西洱河河段拥有丰富的水能资源可供开发。

西洱河河道全长23 km，天然落差约610 m，河口流量约30立方米/秒，水能理论蕴藏量达27万kW，因此西洱河是澜沧江支流中水能资源利用条件最优越的河流。

作为一种新型能源，水能可持续再生且无污染。作为以水为核心的世界，我们准备加以利用，以水能作为本世界的主要能量来源。

作为世界中规模最大的能源设施，水电站无疑会给小范围内的地区产生不小的影响，如水土流失、植被损失等等。

解决方案：1.加强对施工人员的生态环境保护意识教育，对工程施工的全过程进行监督管理，坚决禁止乱采乱伐捕猎的行为发生。

2.认真落实和执行水土保持方案，对施工迹地进行及时清理和植被恢复。植被的恢复可选择 林一灌一草模式。以达到植被尽快覆盖的目的。在植物物种的选择上，应充分考虑植物的适应性，优先选择乡土物种。

3.对建设中无法避免的珍稀濒危重点保护 野生植物采取保护措施，对植株低矮和幼树 (苗) 进行迁地移栽，对于迁地移栽难于成活的大树则采 取采种育苗栽培等保护措施。

4．定期开闸放水，定时巡查维护，防止大量泥沙堆积产生安全隐患。

由于水能发电周期性较强，我们准备将其与抽水蓄能电站直接相连。

施工

利用新奥法进行隧洞衬砌能够防止地表沉降，由于锚杆和喷混凝土与山体围岩紧密结合，使得开挖面周围的裂缝能够尽快闭合，从而起到防止地表沉降的作用。

传统观念中，水电是一种优质的可再生能源，面临的问题只是较高的资金需求和对野生动物的危害。前一个问题在百万立方中被直接忽略，后一个问题则可以通过应用一种新式水轮机来很好的解决。

 预计年发电量：790万千瓦时

• 风能

大理附近的风力资源并不算得上十分丰富，年平均风速大约只有5到6米每秒。 

一、地上风车

1.风透镜风车

22台小型风车，扇叶半径约为10m，最大高度约为25m，直立柱底部直径约为0.8m；以及1台大型风车，扇叶半径约为18m，最大高度约为48m，直立柱底部直径约为1.5m。小型风车拱绕大型风车，形成风车圈。

新型发电风车在风翼周围安装有圆环，相比普通普通风力发电风车能聚集更大的风力，以使发电量提高至2.5倍。由于风翼周围的圆环具有类似透镜聚集太阳光的作用，因此被称为“风透镜风车”。

风透镜风车能够高效利用弱风进行发电，同时噪音极小且易于安装，为其周围设置公园提供了可能性。

我们还准备在每一台风车叶片上安装LED灯具，在夜晚通过自给的电力发光，为给夜晚散步的人们带来一条靓丽的风景线。

二、地下发电装置

发电机组位于地下，冷却装置与地上环形景观池可相通，每年最大提供20~30万 KWH的能源。

三、地上技术管理区

位于风能区域的角落地带，为尽量减少对风力状况的影响，被设计为低矮平房式建筑，高约4m，主体约20m*8m的玻璃房，用于风力发电装置的日常监管与维护运作。

风力发电对于环境造成的影响主要来在于噪音和对于鸟类迁徙的阻碍。

 ·风透镜风车噪音极小

 ·本世界采用的小型风车高度较低，并不会对鸟类迁徙产生影响

三、太阳能

年平均太阳辐射量1646.1kwh/m2

年均日照时数2253.9h

选址地区的太阳能资源比较丰富，通过常规的太阳能电池板的形式，便可以很好地加以利用，并主要应用于生活区的供电系统。同时，我们也尝试采用最新的技术以提高能量转换效率，减小设备体积和影响。

我们主体将采用常规的硅基太阳能电池板，硅基太阳能电池板的运行寿命可达30年左右，而碳基电池板的运行时间甚至更长，考虑到电池板相对微小的体积，我们将一次性携带适量的电池板，并不需要进行再生产。

太阳能发电对于环境的影响主要来自废弃太阳能电池板（尤其是其中的铅）的污染问题。但是，通过控制适当的电源参数，我们能够现玻璃、金属、硅粉等不同组分的选择性解离和回收，并几乎彻底避免废水废液的产生以及粉尘污染。回收所得成分将被投入新一轮工业生产当中。

太阳能每年将为我们带来约110万KWH的能量。

四、生物质能

为了在减少污染排放的同时开发能源，我们决定在生活区附近安装300～500个漏斗以收集人的小便并通过微生物燃料电池以利用其中的能量。

电池块中充满了被称为微生物的微小生物群。微生物以有机物为食，“这些有机物可以是任何东西，从草到脚趾甲的碎屑”。它们将物质分解成其化学部分并繁殖，产生少量的电力和更清洁的废水。

一个人每天会产生2-2.5升的"液体排泄物"，这意味着可以为整个家庭提供大量的尿液动力，尽管转化效率并不算高，但这将成为生活区的能量来源组成部分之一。

五、储能

（1）抽水蓄能电站

抽水蓄能电站是一种很好的大型储能装置，同时也可以很好地与水电站相结合，并与电网直接沟通。

抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，因而宜为事故备用

。

机组：我们将采用可变速机组，可变速机组是指抽水时水泵水轮机的转速在一定范围内可以连续变化，实现在任何扬程下均能使水泵水轮机处于最优工况。另一方面，在发电时通过交流励磁来控制水泵水轮机转速，实现有功功率和无功功率的独立控制，以期达到系统稳定这个目的。

运行：抽水蓄能电站运行自动化程度较高，我们可以提供全套信息管理系统，并一定程度上提高其运作效率。

小型抽水蓄能电站的装机容量可以达到500～800k KWH,可以有效应对应急突发状况。

（2）蓄电池

利用设置在地下的半固态液流电池，我们可以很好地实现电化学能的收集和释放。根据实验，这种新型液流电池可以将能量储存数个月，很好地填补太阳能、风能的峰谷缺口。

这种液流电池的优点在于灵活、可扩展，在想要扩容的时候也可以简单通过提升储罐容积解决。

我们考虑在地下安装一组容量大约170k KWH的电池组，以主要收集来自风与太阳的能量。

      六、微网

       由于本世界采用分布式可再生能源发电与多种能量来源，大量能源并入电网产生的间歇性冲击会严重影响电网运行的稳定性和安全性，并有可能导致电力系统的崩溃。

因此我们需要将分布式电源以微网形式接入到电网中并网运行，与电网互为支撑，以确保电网运行的稳定性和高效性。

微网可以看作是小型的电力系统，它具备完整的发电和配电功能，可以有效实现网内的能量优化。随着智能电网的建设和发展，相应提出了具备灵活性、高效性和智能化等特征的智能微网的概念。智能微网的提出旨在实现中低压配电系统层面上分布式能源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式能源无缝接入和并网运行时的主要问题，同时具备一定的能量管理功能，有效降低系统运行人员的调度难度，并提升可再生能源的接入能力。

七、占地

水电+抽水蓄能 两者紧密相连，由于无法找到相应参考数据，粗略估计大约13万立方米

  风能（风车+厂房）总计大约0.1+0.7=0.8万立方米

太阳能+生物质能 0.6万立方米

液流电池系统0.2万立方米

总计14.6万立方米